JP6873662B2 - Orbital shield excavator and orbital tunnel excavation method - Google Patents

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本発明は、周回シールド掘削機および周回トンネル掘削方法に関する。 The present invention relates to an orbital shield excavator and an orbital tunnel excavation method.

従来から、既設トンネルを取り巻くような周回トンネルを掘削する際に用いられる周回シールド掘削機が知られている。例えば、特許文献1には、バケット掘削式の周回シールド掘削機が開示されている。 Conventionally, a circuit shield excavator used for excavating a circuit tunnel surrounding an existing tunnel has been known. For example, Patent Document 1 discloses a bucket excavation type orbital shield excavator.

具体的に、特許文献1に開示された周回シールド掘削機は、周回方向に推進する、バケット駆動機構およびシールドジャッキを有する掘削機本体と、この掘削機本体にワイヤを介して牽引されたエレクタ装置を含む。掘削機本体は、シールドジャッキを伸長させることによって、組み立てられたセグメントに反力をとって推進する。エレクタ装置は、シールドジャッキを短縮させたときの掘削機本体内スペースでセグメントを組み立てる。 Specifically, the orbital shield excavator disclosed in Patent Document 1 includes an excavator main body having a bucket drive mechanism and a shield jack that propels in the orbital direction, and an erector device towed by the excavator main body via a wire. including. The excavator body propels the assembled segment by taking a reaction force by extending the shield jack. The Elekta device assembles the segments in the space inside the excavator body when the shield jack is shortened.

特開2010−106593号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-106593

しかしながら、特許文献1に開示された周回シールド掘削機では、エレクタ装置が掘削機本体に牽引されているために、エレクタ装置がセグメントを組み立てる位置が常に変化する。従って、セグメント組立時のエレクタ装置の操作およびセグメント同士の締結作業を、掘削機本体の推進位置に応じて作業員が異なる姿勢で行わなければならない。また、既に掘削された周回トンネルの一部を通って掘削機本体近くまでセグメントを周回方向に搬送する必要があり、セグメントの搬送に多大な労力を要する。 However, in the orbital shield excavator disclosed in Patent Document 1, since the excavator device is towed by the excavator body, the position where the excavator device assembles the segment always changes. Therefore, the operator must perform the operation of the erector device and the fastening work of the segments at the time of segment assembly in different postures depending on the propulsion position of the excavator main body. In addition, it is necessary to transport the segment in the orbital direction to the vicinity of the excavator main body through a part of the orbital tunnel that has already been excavated, which requires a great deal of labor to convey the segment.

そこで、本発明は、セグメント組立時のエレクタ装置の操作およびセグメント同士の締結作業ならびにセグメントの搬送作業を簡素化できる周回シールド掘削機、およびこの周回シールド掘削機を用いた周回トンネル掘削方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an orbital shield excavator that can simplify the operation of the elector device at the time of segment assembly, the work of fastening the segments to each other, and the work of transporting the segments, and the orbital tunnel excavation method using the orbital shield excavator. The purpose is.

前記課題を解決するために、本発明の周回シールド掘削機は、地中に設けられた発進基地から周回方向に推進する掘削機本体と、前記発進基地における前記掘削機本体の推進方向と反対側の後方壁面に取り付けられた、複数のセグメントを組み立ててセグメントリングを生成するエレクタ装置と、前記後方壁面に取り付けられた、前記エレクタ装置によって生成されたセグメントリングを前記掘削機本体に向かって押し出す複数の元押しジャッキと、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the orbital shield excavator of the present invention has an excavator main body that propels in the orbital direction from a start base provided in the ground and a side opposite to the propulsion direction of the excavator main body at the start base. An excavator device attached to the rear wall surface of the digging machine to assemble a plurality of segments to generate a segment ring, and a plurality of excavator devices attached to the rear wall surface to push out a segment ring generated by the erector device toward the excavator main body. It is characterized by being equipped with an excavator jack.

上記の構成によれば、発進基地の後方壁面に取り付けられたエレクタ装置によって生成されたセグメントリングが元押しジャッキによって掘削機本体に向かって押し出されるので、セグメント組立時のエレクタ装置の操作およびセグメント同士の締結作業を発進基地内で行うことができる。しかも、セグメントを既に掘削された周回トンネルの一部を通って搬送する必要もない。従って、セグメント組立時のエレクタ装置の操作およびセグメント同士の締結作業ならびにセグメントの搬送作業を簡素化することができる。 According to the above configuration, the segment ring generated by the Elekta device mounted on the rear wall surface of the starting base is pushed toward the excavator body by the main push jack, so that the operation of the Elekta device during segment assembly and the segments are used together. Can be fastened in the starting base. Moreover, it is not necessary to transport the segment through a part of the circuit tunnel that has already been excavated. Therefore, it is possible to simplify the operation of the elector device at the time of assembling the segments, the fastening work between the segments, and the transporting work of the segments.

前記掘削機本体は、カッターヘッドと、前記カッターヘッドを支持する前胴と、前記前胴とスライド可能な後胴と、前記後胴に対して前記前胴を前進させるとともに前記前胴に対して前記後胴を引き寄せる複数のシールドジャッキと、を含んでもよい。特許文献1に開示された周回シールド掘削機では、掘削機本体が上向きに推進する際に、シールドジャッキの推力がエレクタ装置の重量を負担する必要がある。これに対し、本構成によれば、シールドジャッキの推力がエレクタ装置の重力を負担する必要がない。従って、シールドジャッキに必要な推力を低減することができる。 The excavator main body advances the cutter head, the front body that supports the cutter head, the front body and the slidable rear body, the front body with respect to the rear body, and the front body with respect to the front body. It may include a plurality of shield jacks that attract the rear fuselage. In the orbital shield excavator disclosed in Patent Document 1, when the excavator main body is propelled upward, the thrust of the shield jack needs to bear the weight of the erector device. On the other hand, according to this configuration, the thrust of the shield jack does not have to bear the gravity of the erector device. Therefore, the thrust required for the shield jack can be reduced.

前記エレクタ装置は、中心軸回りに回転する筒状の旋回シャフトと、セグメント把持部と、前記エレクタ把持部をスライドさせる、前記旋回シャフトの外周面に取り付けられたスライド機構と、を含み、前記発信基地は、既設トンネルから広がるように設けられており、前記エレクタ装置の旋回シャフトの内部を通って、前記既設トンネル内または前記発進基地内に配置された油圧ポンプユニットから前記掘削機本体に油圧配管が接続されていてもよい。この構成によれば、中空のエレクタ装置の内部を利用して油圧配管を配索することができる。しかも、圧力源である油圧ポンプユニットは既設トンネル内または発進基地内に配置されるので、油圧ポンプユニットを容易にメンテナンスすることができる。 The elector device includes a tubular swivel shaft that rotates around a central axis, a segment grip portion, and a slide mechanism attached to an outer peripheral surface of the swivel shaft that slides the elector grip portion. The base is provided so as to extend from the existing tunnel, and a hydraulic pipe is passed from the hydraulic pump unit arranged in the existing tunnel or the starting base to the excavator main body through the inside of the swivel shaft of the elector device. May be connected. According to this configuration, the hydraulic piping can be arranged by utilizing the inside of the hollow elector device. Moreover, since the hydraulic pump unit that is the pressure source is arranged in the existing tunnel or the starting base, the hydraulic pump unit can be easily maintained.

例えば、前記エレクタ装置は、前記旋回シャフトを回転可能に支持する筒状の旋回台を含み、前記旋回シャフトは、前記旋回台と共に連続した内部空間を形成するように延びていてもよい。 For example, the erector device may include a tubular swivel that rotatably supports the swivel shaft, which may extend with the swivel to form a continuous interior space.

また、本発明の周回トンネル掘削方法は、上記の周回シールド掘削機を用いて周回トンネルを掘削することを特徴とする。この構成によれば、周回トンネルの掘削をスムーズに進行させることができる。 Further, the orbital tunnel excavation method of the present invention is characterized in that the orbital tunnel is excavated by using the above-mentioned orbital shield excavator. According to this configuration, excavation of the circuit tunnel can proceed smoothly.

前記掘削機本体が前記後方壁面を貫通する前に、前記エレクタ装置および前記複数の元押しジャッキを前記後方壁面から取り外して前記発進基地の中間位置に移設し、前記後方壁面に前記掘削機本体が通過可能なガイド筒を取り付けるとともに、前記ガイド筒内に流動化処理土を充填してもよい。この構成によれば、掘削機本体が発進基地の後方壁面を貫通するときの止水を図ることができる。 Before the excavator body penetrates the rear wall surface, the erector device and the plurality of push jacks are removed from the rear wall surface and moved to an intermediate position of the starting base, and the excavator body is placed on the rear wall surface. A passable guide cylinder may be attached, and the guide cylinder may be filled with fluidized soil. According to this configuration, it is possible to stop water when the excavator main body penetrates the rear wall surface of the starting base.

本発明によれば、セグメント組立時のエレクタ装置の操作およびセグメント同士の締結作業ならびにセグメントの搬送作業を簡素化することができる。 According to the present invention, it is possible to simplify the operation of the elector device at the time of assembling the segments, the fastening work between the segments, and the transporting work of the segments.

本発明の一実施形態に係る周回シールド掘削機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the orbital shield excavator which concerns on one Embodiment of this invention. エレクタ装置の側面図である。It is a side view of the Elekta device. 図2のIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the line III-III of FIG. 図2のIV−IV線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the IV-IV line of FIG. 既設トンネルと周回トンネルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an existing tunnel and a circuit tunnel. 周回トンネル掘削方法を説明するための図であり、周回シールド掘削機を設置する前の状態を示す。It is a figure for demonstrating the circuit tunnel excavation method, and shows the state before installing the circuit shield excavator. 図6のVII−VII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the line VII-VII of FIG. 周回トンネル掘削方法を説明するための図であり、周回シールド掘削機の掘削機本体が少しだけ推進した状態を示す。It is a figure for demonstrating the excavation method of the orbiting tunnel, and shows the state which the excavator main body of the orbiting shield excavator slightly propelled. 周回トンネル掘削方法を説明するための図であり、周回シールド掘削機の掘削機本体が発進基地の後方壁面を通過する前の状態を示す。It is a figure for demonstrating the excavation method of the orbiting tunnel, and shows the state before the excavator main body of the orbiting shield excavator passes through the rear wall surface of the starting base.

図1に、本発明の一実施形態に係る周回シールド掘削機1を示す。この周回シールド掘削機1は、図5に示すように、既設トンネル81を取り巻くような周回トンネル83を掘削する周回トンネル掘削方法に用いられる。 FIG. 1 shows an orbiting shield excavator 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the orbital shield excavator 1 is used in an orbital tunnel excavation method for excavating an orbital tunnel 83 that surrounds an existing tunnel 81.

図5では、周回トンネル83が円形状であるが、周回トンネル83は楕円状などの他の形状であってもよい。また、図5〜図9では、一例として、既設トンネル81と別の既設トンネル82との分岐合流部を構築する場合を示すが、周回シールド掘削機1を用いた周回トンネル掘削方法は、1本の既設トンネル81を拡大する場合にも有用である。 In FIG. 5, the circuit tunnel 83 has a circular shape, but the circuit tunnel 83 may have another shape such as an ellipse. Further, in FIGS. 5 to 9, as an example, a case where a branching / confluence portion between the existing tunnel 81 and another existing tunnel 82 is constructed is shown, but there is only one circuit tunnel excavation method using the circuit shield excavator 1. It is also useful when expanding the existing tunnel 81 of the above.

図6に示すように、周回シールド掘削機1が用いられる場合、まず地中に既設トンネル81から広がる発進基地11が設けられ、その後に発進基地11内に周回シールド掘削機1が設置される。図6では、発進基地11が既設トンネル81から横向きに広がっているが、発進基地11は、既設トンネル81から上向きまたは下向きに広がっていてもよい。 As shown in FIG. 6, when the orbital shield excavator 1 is used, the starting base 11 extending from the existing tunnel 81 is first provided in the ground, and then the orbiting shield excavator 1 is installed in the starting base 11. In FIG. 6, the starting base 11 extends laterally from the existing tunnel 81, but the starting base 11 may extend upward or downward from the existing tunnel 81.

発進基地11は、図6および図7に示すように、コンクリート壁12によって囲まれており、縦断面でも横断面でも既設トンネル81の中心に向かって開口する略コ字状をなしている。また、発進基地11の開口には、中央にコンクリート柱13も立設されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the starting base 11 is surrounded by a concrete wall 12, and has a substantially U-shape that opens toward the center of the existing tunnel 81 in both the vertical and horizontal sections. A concrete pillar 13 is also erected in the center of the opening of the starting base 11.

本実施形態では、周回トンネル83の断面は、図7に示すように既設トンネル81の延在方向に長い矩形状である。ただし、周回トンネル83の断面は、これに限定されるものではなく、例えば、楕円状や円形状であってもよい。 In the present embodiment, the cross section of the circuit tunnel 83 has a rectangular shape that is long in the extending direction of the existing tunnel 81 as shown in FIG. However, the cross section of the circuit tunnel 83 is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape or a circular shape.

図1に示すように、周回シールド掘削機1は、掘削機本体2およびエレクタ装置4を含む。掘削機本体2は、発進基地11から既設トンネル81を取り巻くように周回方向に推進する。エレクタ装置4は、発進基地11における掘削機本体2の推進方向と反対側の後方壁面14(本実施形態では上面)に取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the orbital shield excavator 1 includes an excavator main body 2 and an erector device 4. The excavator main body 2 is propelled from the starting base 11 in the circumferential direction so as to surround the existing tunnel 81. The erector device 4 is attached to the rear wall surface 14 (upper surface in the present embodiment) on the side opposite to the propulsion direction of the excavator main body 2 at the starting base 11.

本実施形態では、エレクタ装置4が架台6を介して発進基地11の後方壁面14に取り付けられている。架台6は、図7に示すように、後方壁面14に沿って既設トンネル81の延在方向に並ぶ複数の梁63と、梁63の既設トンネル81側の端部を支持する第1受桁61と、梁63の既設トンネル81と反対側の端部を支持する第2受桁62を含む。ただし、エレクタ装置4は、発進基地11の後方壁面14に直接取り付けられてもよい。 In the present embodiment, the erector device 4 is attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11 via the gantry 6. As shown in FIG. 7, the gantry 6 has a plurality of beams 63 arranged in the extending direction of the existing tunnel 81 along the rear wall surface 14, and a first receiving girder 61 that supports the end of the beam 63 on the existing tunnel 81 side. And a second receiving girder 62 that supports the end of the beam 63 on the opposite side of the existing tunnel 81. However, the elector device 4 may be directly attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11.

図1に戻って、掘削機本体2は、カッターヘッド21、前胴22および後胴26を含む。前胴22は、カッターヘッド21を回転可能に支持し、後胴26は、前胴22とスライド可能である。 Returning to FIG. 1, the excavator body 2 includes a cutter head 21, a front body 22, and a rear body 26. The front body 22 rotatably supports the cutter head 21, and the rear body 26 is slidable with the front body 22.

具体的に、前胴22は、周回トンネル83と同曲率で屈曲する筒状の前方ケーシング23と、前方ケーシング23の前側開口を閉塞する前壁24を含む。後胴26は、前胴22の前方ケーシング23内に嵌まり込む、周回トンネル83と同曲率で屈曲する筒状の後方ケーシング27と、後方ケーシング27の後端部と接合された環状の構造体28を含む。 Specifically, the front body 22 includes a tubular front casing 23 that bends at the same curvature as the circumferential tunnel 83, and a front wall 24 that closes the front opening of the front casing 23. The rear fuselage 26 is a tubular rear casing 27 that fits into the front casing 23 of the front fuselage 22 and bends at the same curvature as the circumferential tunnel 83, and an annular structure joined to the rear end portion of the rear casing 27. 28 is included.

さらに、掘削機本体2は、前胴22および後胴26内に複数のシールドジャッキ29を含む。シールドジャッキ29は、前方ケーシング23および後方ケーシング27の内周面に沿って所定のピッチで配置されている(シールドジャッキ29の数は、例えば、20〜40本である)。各シールドジャッキ29の一端部は、前胴22の前壁24または前方ケーシング23の内周面に取り付けられたブラケット25に連結されており、他端部は、後胴26の構造体28に連結されている。シールドジャッキ29は、後胴26に対して前胴22を前進させるとともに、前胴22に対して後胴26を引き寄せる。 Further, the excavator main body 2 includes a plurality of shield jacks 29 in the front body 22 and the rear body 26. The shield jacks 29 are arranged at a predetermined pitch along the inner peripheral surfaces of the front casing 23 and the rear casing 27 (the number of shield jacks 29 is, for example, 20 to 40). One end of each shield jack 29 is connected to a bracket 25 attached to the front wall 24 of the front fuselage 22 or the inner peripheral surface of the front casing 23, and the other end is connected to the structure 28 of the rear fuselage 26. Has been done. The shield jack 29 advances the front torso 22 with respect to the rear torso 26 and draws the rear torso 26 with respect to the front torso 22.

エレクタ装置4は、複数のセグメント3を組み立ててセグメントリング30を生成する。具体的に、エレクタ装置4は、図2〜図4に示すように、筒状の旋回台41および筒状の旋回シャフト43を含む。旋回台41は架台6から下向きに延びており、旋回シャフト43は旋回台41と共に連続した内部空間を形成するように旋回台41から下向きに延びている。本実施形態では、旋回シャフト43の中心軸が旋回台41の中心軸と一致している。 The erector device 4 assembles a plurality of segments 3 to generate a segment ring 30. Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the erector device 4 includes a tubular swivel base 41 and a tubular swivel shaft 43. The swivel 41 extends downward from the gantry 6, and the swivel shaft 43 extends downward from the swivel 41 so as to form a continuous internal space together with the swivel 41. In the present embodiment, the central axis of the swivel shaft 43 coincides with the central axis of the swivel base 41.

旋回シャフト43は、旋回ベアリング42を介して旋回台41に旋回可能に支持されている。本実施形態では、旋回ベアリング42が、旋回台41に締結された内輪と、旋回シャフト43に締結された、外歯が形成された外輪を含む。そして、旋回ベアリング42の外輪の外歯にはモータ(図示せず)に取り付けられた駆動ギヤ40が噛み合っており、そのモータによって旋回シャフト43がその中心軸回りに回転させられる。 The swivel shaft 43 is rotatably supported by the swivel base 41 via a swivel bearing 42. In the present embodiment, the swivel bearing 42 includes an inner ring fastened to the swivel base 41 and an outer ring fastened to the swivel shaft 43 with outer teeth formed. A drive gear 40 attached to a motor (not shown) meshes with the outer teeth of the outer ring of the swivel bearing 42, and the motor rotates the swivel shaft 43 around its central axis.

さらに、エレクタ装置4は、旋回シャフト43の外周面に取り付けられたスライド機構44と、スライド機構44によってスライドされるセグメント把持部47を含む。本実施形態では、スライド機構44とセグメント把持部47の間に、リフト機構45およびヨーイング機構46も設けられている。リフト機構45は、油圧シリンダ45aを含み、セグメント把持部47を図2中の矢印Aで示すようにリフトさせる。ヨーイング機構46は、油圧シリンダ46aを含み、セグメント把持部47を図3中の矢印Bで示すようにヨーイングさせる。 Further, the erector device 4 includes a slide mechanism 44 attached to the outer peripheral surface of the swivel shaft 43 and a segment grip portion 47 slid by the slide mechanism 44. In the present embodiment, a lift mechanism 45 and a yawing mechanism 46 are also provided between the slide mechanism 44 and the segment grip portion 47. The lift mechanism 45 includes a hydraulic cylinder 45a and lifts the segment grip portion 47 as shown by an arrow A in FIG. The yawing mechanism 46 includes a hydraulic cylinder 46a and causes the segment grip portion 47 to yaw as shown by an arrow B in FIG.

スライド機構44は、旋回シャフト43と一体的に形成された中空の本体部44aと、本体部44aを貫通するスライド部材44bと、ヘッドが本体部44aに連結され、ロッドの先端がスライド部材44bに連結された油圧シリンダ44cを含む。 In the slide mechanism 44, a hollow main body 44a integrally formed with the swivel shaft 43, a slide member 44b penetrating the main body 44a, a head is connected to the main body 44a, and the tip of the rod is connected to the slide member 44b. Includes a connected hydraulic cylinder 44c.

上述した掘削機本体2の前胴22内には、カッターヘッド21を回転させる油圧モータなどが配置される。このため、掘削機本体2には、図1に示すように、エレクタ装置4の旋回台41および旋回シャフト43の内部を通って、既設トンネル81内または発進基地11内に配置された油圧ポンプユニット(図示せず)から油圧配管7が接続されている。 A hydraulic motor or the like for rotating the cutter head 21 is arranged in the front body 22 of the excavator main body 2 described above. Therefore, as shown in FIG. 1, the excavator main body 2 has a hydraulic pump unit arranged in the existing tunnel 81 or the starting base 11 through the inside of the swivel base 41 and the swivel shaft 43 of the elector device 4. The hydraulic pipe 7 is connected from (not shown).

また、掘削機本体2の前胴22内には、掘削された泥を後方へ送り出すためのスクリューコンベヤ(図示せず)などが配置されており、このスクリューコンベヤから延びる排泥管もエレクタ装置4の旋回台41および旋回シャフト43の内部を通って延びている。さらに、既設トンネル81内または発進基地11内には、複数の電気盤が配置され、これらの電気盤と掘削機本体2とを接続する各種の電気ケーブルもエレクタ装置4の旋回台41および旋回シャフト43の内部を通って延びている。 Further, a screw conveyor (not shown) for sending out the excavated mud to the rear is arranged in the front body 22 of the excavator main body 2, and the mud drain pipe extending from the screw conveyor is also an elector device 4. It extends through the inside of the swivel base 41 and the swivel shaft 43. Further, a plurality of electric plates are arranged in the existing tunnel 81 or the starting base 11, and various electric cables for connecting these electric plates and the excavator main body 2 are also the swivel base 41 and the swivel shaft of the erector device 4. It extends through the interior of 43.

発進基地11の後方壁面14には、複数の元押しジャッキ5が直接取り付けられている。ただし、元押しジャッキ5は、架台6を介して後方壁面14に取り付けられてもよい。元押しジャッキ5は、エレクタ装置4によって生成されたセグメントリング30を掘削機本体2に向かって押し出す。元押しジャッキ5は、セグメントリング30に沿って所定のピッチで配置されている(元押しジャッキ5の数は、例えば、50〜80本である)。 A plurality of push jacks 5 are directly attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11. However, the main push jack 5 may be attached to the rear wall surface 14 via the gantry 6. The main push jack 5 pushes the segment ring 30 generated by the erector device 4 toward the excavator main body 2. The main push jacks 5 are arranged at a predetermined pitch along the segment ring 30 (the number of the main push jacks 5 is, for example, 50 to 80).

次に、図6〜図9を参照して、周回シールド掘削機1を用いた周回トンネル掘削方法を説明する。 Next, a circuit tunnel excavation method using the circuit shield excavator 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 9.

図6および図7に示すように、発進基地11の完成後、発進基地11の後方壁面14に架台6を取り付ける。また、発進基地11における掘削機本体2の推進方向側の前方壁面(本実施形態では下面)には、掘削機本体2用のエントランスを、コンクリート壁84および鋼管85により形成する。鋼管85の内周面には、掘削機本体2またはセグメントリング30と鋼管85との間をシールする複数のブラシ86が取り付けられる。 As shown in FIGS. 6 and 7, after the starting base 11 is completed, the gantry 6 is attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11. Further, an entrance for the excavator main body 2 is formed by a concrete wall 84 and a steel pipe 85 on the front wall surface (lower surface in the present embodiment) of the excavator main body 2 on the propulsion direction side of the starting base 11. A plurality of brushes 86 for sealing between the excavator main body 2 or the segment ring 30 and the steel pipe 85 are attached to the inner peripheral surface of the steel pipe 85.

ついで、発進基地11内で、分割搬入された掘削機本体2を組み立て、組み立てられた掘削機本体2を鋼管85内に挿入する。また、発進基地11の後方壁面14には、エレクタ装置4を架台6を介して取り付ける。さらに、後方壁面14には、元押しジャッキ5を取り付ける。 Then, the excavator main body 2 which is divided and carried in is assembled in the starting base 11, and the assembled excavator main body 2 is inserted into the steel pipe 85. Further, the elector device 4 is attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11 via the gantry 6. Further, a main push jack 5 is attached to the rear wall surface 14.

その後、図8に示すように、エレクタ装置4によるセグメントリング30の作成、掘削機本体2の1リング分の推進および元押しジャッキ5によるセグメントリング30全体の押圧を繰り返す。これにより、周回トンネル83の掘削をスムーズに進行させることができる。 After that, as shown in FIG. 8, the creation of the segment ring 30 by the erector device 4, the propulsion of one ring of the excavator main body 2, and the pressing of the entire segment ring 30 by the main push jack 5 are repeated. As a result, the excavation of the circuit tunnel 83 can proceed smoothly.

図9に示すように、掘削機本体2がある程度推進した後、すなわち掘削機本体2が発進基地11の後方壁面14を貫通する前に、エレクタ装置4および元押しジャッキ5を発進基地11の後方壁面14から取り外し、それらを架台91を利用して発進基地11の中間位置に移設する。ついで、発進基地11の後方壁面14に掘削機本体2が通過可能なガイド筒92を取り付けるとともに、ガイド筒92内に流動化処理土93を充填する。これにより、掘削機本体2が発進基地11の後方壁面14を貫通するときの止水を図ることができる。 As shown in FIG. 9, after the excavator main body 2 has propelled to some extent, that is, before the excavator main body 2 penetrates the rear wall surface 14 of the starting base 11, the erector device 4 and the main push jack 5 are moved behind the starting base 11. It is removed from the wall surface 14 and moved to an intermediate position of the starting base 11 using the gantry 91. Next, a guide cylinder 92 through which the excavator main body 2 can pass is attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11, and the guide cylinder 92 is filled with fluidized soil 93. As a result, it is possible to stop water when the excavator main body 2 penetrates the rear wall surface 14 of the starting base 11.

以上説明したように、本実施形態の周回シールド掘削機1では、発進基地11の後方壁面14に取り付けられたエレクタ装置4によって生成されたセグメントリング30が元押しジャッキ5によって掘削機本体2に向かって押し出されるので、セグメント組立時のエレクタ装置4の操作およびセグメント3同士の締結作業を発進基地11内で行うことができる。しかも、セグメント3を既に掘削された周回トンネルの一部を通って搬送する必要もない。従って、セグメント組立時のエレクタ装置4の操作およびセグメント3同士の締結作業ならびにセグメント3の搬送作業を簡素化することができる。 As described above, in the orbital shield excavator 1 of the present embodiment, the segment ring 30 generated by the erector device 4 attached to the rear wall surface 14 of the starting base 11 is directed toward the excavator main body 2 by the main push jack 5. Since it is pushed out, the operation of the erector device 4 at the time of segment assembly and the fastening work of the segments 3 can be performed in the starting base 11. Moreover, it is not necessary to transport the segment 3 through a part of the circuit tunnel that has already been excavated. Therefore, it is possible to simplify the operation of the elector device 4 at the time of assembling the segments, the fastening work between the segments 3, and the transporting work of the segments 3.

ところで、特許文献1に開示された周回シールド掘削機では、エレクタ装置が掘削機本体に牽引されているために、掘削機本体が上向きに推進する際に、シールドジャッキの推力がエレクタ装置の重量を負担する必要がある。これに対し、本実施形態の周回シールド掘削機1では、シールドジャッキ29の推力がエレクタ装置4の重力を負担する必要がない。従って、シールドジャッキ29に必要な推力を低減することができる。 By the way, in the orbital shield excavator disclosed in Patent Document 1, since the excavator device is pulled by the excavator body, the thrust of the shield jack reduces the weight of the excavator device when the excavator body is propelled upward. You have to bear. On the other hand, in the orbiting shield excavator 1 of the present embodiment, the thrust of the shield jack 29 does not need to bear the gravity of the erector device 4. Therefore, the thrust required for the shield jack 29 can be reduced.

さらに、本実施形態では、エレクタ装置4が筒状の旋回台41と筒状の旋回シャフト43を含んでいるので、中空のエレクタ装置4の内部を利用して油圧配管7および各種の電気ケーブルを配索することができるとともに、エレクタ装置4を貫通するように排泥管を設置することができる。しかも、動力源である油圧ポンプユニットおよび複数の電気盤は既設トンネル81内または発進基地11内に配置されるので、油圧ポンプユニットおよび複数の電気盤を容易にメンテナンスすることができる。 Further, in the present embodiment, since the elector device 4 includes the tubular swivel base 41 and the tubular swivel shaft 43, the inside of the hollow elector device 4 is used to connect the hydraulic pipe 7 and various electric cables. The lines can be arranged, and the mud drain pipe can be installed so as to penetrate the elector device 4. Moreover, since the hydraulic pump unit and the plurality of electric panels as the power source are arranged in the existing tunnel 81 or the starting base 11, the hydraulic pump unit and the plurality of electric panels can be easily maintained.

(変形例)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、掘削機本体2は、カッターヘッド21を含まずに、特許文献1に開示された周回シールド掘削機と同様にバケット掘削式であってもよい。 For example, the excavator main body 2 may be a bucket excavator type like the orbital shield excavator disclosed in Patent Document 1 without including the cutter head 21.

また、シールドジャッキ29は必ずしも設けられている必要はなく、省略可能である。この場合、元押しジャッキ5がセグメントリング30を介して掘削機本体2を押圧することで、掘削機本体2が推進する。 Further, the shield jack 29 does not necessarily have to be provided and can be omitted. In this case, the excavator main body 2 is propelled by the main push jack 5 pressing the excavator main body 2 through the segment ring 30.

また、シールドジャッキ29と元押しジャッキ5の併用は、周回シールド掘削機1以外にも、直線的にまたは大きな曲率半径で推進する通常のシールド掘削機に対しても有用である。 Further, the combined use of the shield jack 29 and the push jack 5 is useful not only for the orbiting shield excavator 1 but also for a normal shield excavator that propels linearly or with a large radius of curvature.

また、エレクタ装置4が旋回台41を含まずに、架台6が、旋回ベアリング42の内輪を支持するように構成されていてもよい。つまり、油圧配管7、各種の電気ケーブルおよび排泥管は、エレクタ装置4の旋回シャフト43の内部のみを通っていてもよい。 Further, the erector device 4 may not include the swivel base 41, and the gantry 6 may be configured to support the inner ring of the swivel bearing 42. That is, the hydraulic pipe 7, various electric cables, and the mud drain pipe may pass only inside the swivel shaft 43 of the elector device 4.

1 周回シールド掘削機
11 発進基地
14 後方壁面
2 掘削機本体
21 カッターヘッド
22 前胴
26 後胴
29 シールドジャッキ
3 セグメント
30 セグメントリング
4 エレクタ装置
41 旋回台
43 旋回シャフト
44 スライド機構
47 セグメント把持部
5 元押しジャッキ
7 油圧配管
92 ガイド筒
96 流動化処理土
1 Circular shield excavator 11 Start base 14 Rear wall surface 2 Excavator body 21 Cutter head 22 Front body 26 Rear body 29 Shield jack 3 Segment 30 Segment ring 4 Electa device 41 Swivel stand 43 Swivel shaft 44 Slide mechanism 47 Segment grip part 5 yuan Push jack 7 Hydraulic piping 92 Guide cylinder 96 Fluidized soil

Claims (7)

地中に設けられた発進基地から推進する掘削機本体と、
前記発進基地における前記掘削機本体の推進方向と反対側の後方壁面に取り付けられた、複数のセグメントを組み立ててセグメントリングを生成するエレクタ装置と、
前記後方壁面に取り付けられた、前記エレクタ装置によって生成されたセグメントリングを前記掘削機本体に向かって押し出す複数の元押しジャッキと、
を備える、シールド掘削機。
And excavator body to start the base or et promotion provided in the ground,
An erector device attached to a rear wall surface opposite to the propulsion direction of the excavator body at the starting base and assembling a plurality of segments to generate a segment ring.
A plurality of main push jacks attached to the rear wall surface to push the segment ring generated by the erector device toward the excavator main body.
Provided with, shea Rudo excavator.
前記掘削機本体は、カッターヘッドと、前記カッターヘッドを支持する前胴と、前記前胴とスライド可能な後胴と、前記後胴に対して前記前胴を前進させるとともに前記前胴に対して前記後胴を引き寄せる複数のシールドジャッキと、を含む、請求項1に記載のシールド掘削機。 The excavator main body advances the cutter head, the front body that supports the cutter head, the front body and the slidable rear body, the front body with respect to the rear body, and the front body with respect to the front body. including a plurality of shield jacks attracting said rear cylinder, shea Rudo excavator according to claim 1. 前記エレクタ装置は、中心軸回りに回転する筒状の旋回シャフトと、セグメント把持部と、前記エレクタ把持部をスライドさせる、前記旋回シャフトの外周面に取り付けられたスライド機構と、を含む、請求項1または2に記載のシールド掘削機。 The erector apparatus includes a cylindrical pivot shaft which rotates about a central axis, and the segment gripper, said erector gripper is slid, a slide mechanism attached to the outer peripheral surface of the pivot shaft, the including, according Shi Rudo excavator according to claim 1 or 2. 前記エレクタ装置は、前記旋回シャフトを回転可能に支持する筒状の旋回台を含み、
前記旋回シャフトは、前記旋回台と共に連続した内部空間を形成するように延びている、請求項3に記載のシールド掘削機。
The elector device includes a tubular swivel that rotatably supports the swivel shaft.
The pivot shaft extends so as to form an inner space which is continuous with the revolving base, shea Rudo excavator according to claim 3.
前記シールド掘削機は、前記掘削機本体が前記発進基地から周方向に推進する周回シールド掘削機であり、 The shield excavator is an orbiting shield excavator in which the excavator main body propels the excavator body in the circumferential direction from the starting base.
前記発進基地は既設トンネルから横向きに広がり、前記発進基地の後方壁面は上面である、請求項1〜4の何れか一項に記載のシールド掘削機。 The shield excavator according to any one of claims 1 to 4, wherein the starting base extends laterally from an existing tunnel, and the rear wall surface of the starting base is an upper surface.
前記エレクタ装置は、セグメント把持部と、前記セグメント把持部をリフトさせるリフト機構と、前記セグメント把持部をヨーイングさせるヨーイング機構を含む、請求項1〜5の何れか一項に記載のシールド掘進機。 The shield excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the elector device includes a segment grip portion, a lift mechanism for lifting the segment grip portion, and a yawing mechanism for yawing the segment grip portion. 請求項1〜のいずれか一項に記載のシールド掘削機を用いてトンネルを掘削するトンネル掘削方法。 Belt tunnel excavation method to excavate the tunnel using a sheet Rudo excavator according to any one of claims 1-6.
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